道路勘测复习

1、第二章 平面设计第一节 概 述一、路 线道路：一条三维空间的实体，是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道等组成的空间带状构造物。它在平面上有左右转弯、纵面上有上下起伏、横面上有一定宽度。路线：道路中线的空间位置。线形：道路中心线的立体形状。路线平面：路线在水平面上的投影。路线纵断面：沿中线竖直剖切再行展开的断面（展开是指展开平面、纵坡不变）。路线横断面：中线上任一点的法向切面。路线设计：确定路线空间位置和各部分的几何尺寸。设计一条道路，对于平、纵、横三个方面，既要综合考虑，又需分别处理。路线的平面道路三维图二、汽车行驶轨迹与道路平面线形（一）汽车行驶轨迹道路是供汽车行驶的，道路设计必须满足汽车行驶轨

2、迹的要求，只有道路的平面线形与汽车的行驶轨迹相符合或相接近，才能保证汽车行驶的舒适与安全，而且汽车速度越高，这种要求越显重要。（1）汽车行驶轨迹重心的几何特征轨迹是连续的、圆滑的，任一点不出现错头和破折；曲率是连续的，任一点不出现两个曲率值；曲率变化是连续的，任一点不出现两个曲率变化率值。（2）平面线形三要素现代道路平面线形是由直线、圆曲线和缓和曲线构成的，称之为平面线形三要素，道路平面线形设计就是从线形的角度去研究三个要素的选用和相互间的组合等问题。三、路线平面设计的内容道路平面线形设计，是根据汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要求，合理地确定各线形要素的几何参数，保持线形的连续性和均衡性，避免采

3、用长直线，并注意使线形与地形、地物、环境和景观等协调。对于车速较高的道路，线形设计还应考虑汽车行驶美学及驾驶员视觉和心理上的要求。本章将重点讨论这些要素。如圆曲线半径、缓和曲线长度以及直线、曲线的合理配置等。第二节 直线一、直线的特点1优点l 两点之间距离最短l 具有短捷、直达的印象l 行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易l 测设简单方便（用简单的就可以精确量距、放样等）l 在直线上设构造物更具经济性。2缺点l 直线单一无变化，与地形及线形自身难以协调l 过长的直线在交通量不大且景观缺乏变化时，易使驾驶人员感到单调、疲倦。 l 在直线纵坡路段，易错误估计车间距离、行车速度及上坡坡度。l 易对长

4、直线估计得过短或产生急躁情绪，超速行驶。二、直线的最大长度和最小长度1直线的最大长度我国标准和规范对直线的最大长度没有具体的规定，只有原则规定（即直线长度不宜过长）。当地形条件及其它特殊情况限制而采用长直线时，为弥补长直线路段景观单调缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的技术措施。日本和德国，一般规定直线的最大长度不超过20V（m）（V为设计车速，以km/h计）；前苏联规定为8km；美国则规定为3mile（约为4.83km）。2直线的最小长度两圆曲线间以直线径相连接时，直线的长度不宜过短。（1）同向圆曲线间的直线最小长度 6V断背曲线断背曲线：同向圆曲线间连以短的直线。断背曲线危害：n 当直线较短

5、时，在视觉上容易形成直线与两端曲线构成反弯的错觉； n 当直线过短甚至把两个曲线看成是一个曲线。破坏了线形的连续性，造成驾驶操作失误，应尽量避免。（2）反向圆曲线间直线的最小长度 2V第三节 圆曲线一、圆曲线的特点各级公路和城市道路不论转角大小均应设置圆曲线。具有以下主要特点：1曲线上任意点的曲率半径R=常数，曲率1/R=常数，故测设和计算简单；2曲线上任意一点都在不断地改变着方向，比直线更能适应地形、地物和环境的变化；3汽车在圆曲线上行驶要受到离心力的作用，而且往往要比在直线上行驶多占用道路宽度；4汽车在小半径的圆曲线内侧行驶时，视距条件较差，视线受到路堑边坡或其它障碍物的影响较大，因而容易

6、发生行车事故。二、圆曲线半径及圆曲线长度行驶在曲线上的汽车由于受离心力作用其稳定性受到影响，而离心力的大小又与曲线半径密切相关，半径愈小愈不利，所以在选择平曲线半径时应尽可能采用较大的值，只有在地形或其它条件受到限制时才可使用较小的曲线半径。（一）公式与因素根据汽车行驶在曲线上力的平衡式得：在指定车速V下，最小决定于容许的最大横向力系数和该曲线的最大超高。对这些因素讨论如下。1关于横向力系数X/G表示单位车重的横向力，越大，横向力X越大，由于横向力的存在，对汽车行驶会产生许多不利的影响。主要表现在：（1）危及行车安全要保证汽车在曲线上不产生横向滑移，必须 为横向摩阻系数或横向附着系数，与车速、

7、路面种类及状态、轮胎状态 （2）增加驾驶操纵的困难（3）增加燃料消耗和轮胎磨损（4）行旅不舒适2超高（二）最小半径的计算1极限最小半径定义：指各级公路在采用允许最大超高和允许的横向摩阻系数情况下，能保证汽车安全行驶的最小半径。2一般最小半径定义：指各级公路在采用允许的超高和横向摩阻系数，能保证汽车以设计速度安全、舒适行驶的最小半径。3不设超高的最小半径定义：指平曲线半径较大，离心力较小时，汽车沿双向路拱（不设超高）外侧行驶的路面摩阻力足以保证汽车行驶安全稳定所采用的最小半径。路面不设超高，值为负值。（三）圆曲线半径的运用1在适应地形的情况下应选用较大的曲线半径。2在确定圆曲线半径时，应注意：l

8、 设置圆曲线时应与地形相适应，以采用超高为24的圆曲线半径为宜。l 条件受限制时，可采用大于或接近于圆曲线最小半径的“一般值”；地形条件特殊困难而不得巳时，方可采用圆曲线最小半径的“极限值”。l 设置圆曲线时，应同相衔接路段的平、纵线形要素相协调，使之构成连续、均衡的曲线线形，并避免小半径圆曲线与陡坡相重合的线形。l 选用曲线半径时，最大半径值一般不应超过10000m为宜。第四节 缓和曲线一、缓和曲线的作用（即为什么设置缓和曲线）1.缓和曲线的定义缓和曲线：设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。缓和曲线是道路平面线形三要素之一。规范规定：除四级

9、公路外的其它各级公路同小于不设超高的最小圆曲线半径相链接处都应设置缓和曲线。2. 缓和曲线的作用（1）曲率连续变化，便于车辆遵循（2）离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适（3）超高横坡度及加宽逐渐变化，行车更加平稳 (4)与圆曲线配合，增加线形美观二、回旋线作为缓和曲线（一）回旋线的基本方式1定义：回旋线是曲率随着曲线长度成比例变化的曲线。2.基本公式式中：r任意点曲率半径（m）；起点到任一点的曲线长（m）；A 回旋线参数，表示回旋线曲率变化的缓急程度。A为长度量纲。由缓和曲线终点处，则 A=3.特点（满足行驶轨迹三条特征的程度）显然，满足第条，线形是光滑的。由，A=知ZH点： l0 则k0HY点

10、： 则k1/RLs内： k与l成线性关系所以，任一点不出现两个曲率值，满足第条。对于曲率变化率 ，在内，常数，不满足第条，即在ZH,HY,YH,HZ点不连续。尽管回旋线作为缓和曲线不满足汽车行驶轨迹的第条特征，但由于道路的每条车道在确定其宽度时都有一定的富余宽度，足以满足汽车转弯行驶，另外回旋线的表达式最简单，实践证明是一种比较好的道路缓和曲线。四、缓和曲线的最小长度及参数（一）缓和曲线的最小长度为了保证曲率的平缓过渡，缓和曲线的长度不能过短，要有足够的长度。缓和曲线最小长度的确定应考虑以下三个因素：1旅客感觉舒适通过限制离心加速度的变化率来保证舒适性的要求，就是限制离心加速度随缓和曲线曲率的

11、变化不要过快，从而达到旅客感觉舒适。离心加速度：行驶时间：离心加速度变化率：缓和曲线长度：若以V（km/h）表示设计速度，则最小缓和曲线长度的计算公式为： （m）式中的离心加速度变化率采用什么值，各国不尽相同。一般高速路，英国采用0.3，美国采用0.6。我国在制定缓和曲线设计标准时，参照日本经验，将离心加速度的变化率取值一般控制在（0.50.6）m/s3范围内。2超高渐变率适中缓和曲线上设置超高过渡段，如果过渡段太短，则会因路面急剧地由双坡变为单坡而形成一种扭曲的面，对行车和路容均不利。在超高渐变的过程中，路面外侧逐渐抬高，在外侧边线上形成一个“附加坡度”，这个附加坡度称为超高渐变率。当圆曲线

12、段的超高值一定时，附加坡度的大小就取决于Ls的长度，由附加坡度pBi/Ls知，当p太大了，Ls过短，对行车和路容不利；p太小了，Ls就长，对排水不利。因此规范规定了合适的超高渐变率。从而得： Ls(min)式中：B旋转轴至行车道（设硬路肩时为硬路肩）外侧边缘的宽度（m）； 超高坡度与路拱坡度代数差（%）； p超高渐变率。上式的推导和关于p的规定详见第五章。3行驶时间不过短通过限制在缓和曲线上的行驶时间来实现对Ls的限制。缓和曲线不管其参数如何，都不可使车辆在缓和曲线上的行驶时间过短而使司机驾驶操纵过于匆忙，一般认为汽车在缓和曲线上行驶时间至少应有3s，于是： （m）标准以3s行程作为各级公路缓

13、和曲线最小长度，如表3-3。城规制定了城市道路的最小缓和曲线长度，如表3-4。各级公路缓和曲线最小长度 表3-3设计速度(km/h)1201008060403020缓和曲线最小长度(m)100857060403020城市道路缓和曲线最小长度 表3-4设计速度(km/h)806050403020缓和曲线最小长度(m)705045452520（二）缓和曲线参数A值1. 回旋线最小参数值应根据汽车在缓和曲线上缓和行驶的要求（即离心加速度变化率）、行驶时间要求以及允许的超高渐变率要求等决定：A=Amin可根据上述缓和曲线最小长度计算公式确定。公路平面线形设计时，不仅可以选定缓和曲线长度，同样也可以选定

14、缓和曲线参数A值。2.视觉要求A与R的关系AR第三章 纵断面设计第一节 概 述一、纵断面图上有两条主要的线含义及组成条是地面线，一条是设计线二、路线纵断面图上的设计标高，即路基设计标高，规范规定1新建公路的路基设计标高：高速公路和级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高； 二、三、四级公路采用路基边缘标高,在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高。2改建公路的路基设计标高：一般按新建公路的规定办理，也可视具体情况而采用行车道中线处的标高。第二节 坡度和坡长一 坡长限制坡长是纵断面上相邻两变坡点间的长度。坡长限制，主要是对较陡纵坡的最大长度和一般纵坡的最小长度加以限制。1.最大坡长在前面论述了

15、对应于的“理想最大纵坡”和对应于的“不限长度最大纵坡”。汽车在大于的坡度上将减速行驶，初速度为，终速度不得低于，因此，凡大于的坡度均属陡坡；凡大于的坡度其长度都应加以限制。凡小于的坡度均属缓坡。在缓坡上汽车加速行驶，初速度为，终速度为。缓坡的长度应适应这个加速过程的需要。2最小坡长从行车的平顺性、加速过程的适应性和线形几何的连续性考虑，纵坡不宜过短。最小坡长通常规定汽车以设计速度行驶9s15s的行程为宜，在高速路上，9s已满足行车及几何线形布设的要求，在低速路上，为满足行车和布线的要求方可取大值。二、最小纵坡、平均纵坡和合成坡度1.最小纵坡在挖方路段、设置边沟的低填方路段和其他横向排水不畅的路

16、段，为了保证排水，防止水渗入路基而影响路基的稳定性，应设置不小于0.3%的纵坡（一般情况下以采用不小于0.5%为宜）。当然，对于干旱地区，以及横向排水良好、不产生路面积水的路段，也可不受此最小纵坡的限制。2.平均纵坡平均纵坡（）是指在一定长度路段内，路线在纵向所克服的高差值与该路段的距离之比，用百分率(%)表示。它是衡量纵面线形质量的一个重要指标。在进行路线纵坡设计时，有必要从行车顺适和安全的角度来控制纵坡平均值，这样既可保证路线的平均纵坡不致过陡，也可以避免局部地段使用过大的平均纵坡。3.合成坡度合成坡度是指在设有超高的平曲线上，路线纵坡与超高横坡所组成的坡度，计算公式为：由于合成坡度是由纵

17、向坡度与横向坡度组合而成的，其坡度值比原路线纵坡大，汽车在设有超高的坡道上行驶时，不仅要受坡度阻力的影响，而且还要受离心力的影响。尤其是当纵坡大而平曲线半径小时，合成坡度大，由于合成坡度的影响而使汽车重心发生偏移，给汽车行驶带来危险。所以，当平曲线与坡度组合时，为了防止汽车沿合成坡度方向滑移，应将超高横坡与纵坡的组合控制在适当的范围以内。第三节 竖曲线一、竖曲线要素的计算公式取坐标系如图所示，设变坡点相邻两直坡段坡度分别为和，它们的代数差用表示，即，当为“+”时，表示凹形竖曲线；为“”时，表示凸形竖曲线。在图坐标系下，利用二次抛物线一般方程 推导得竖曲线要素 竖曲线上任一点竖距h： 竖曲线外距

18、E：二、竖曲线的最小半径在纵断面设计中，竖曲线的设计要受众多因素的限制，其中有三个限制因素决定着竖曲线的最小半径或最小长度。1缓和冲击2时间行程不过短3满足视距的要求第四节 道路平、纵线形组合设计二、道路平、纵线形组合设计（一）道路平、纵线形组合设计原则1应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。2注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。3选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。4注意与道路周围环境的配合。(二)线形组合的形式 “平包竖”（三）平、纵线形设计中应注意避免的组合（1）避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线。（2）避免将小半径的平曲线起、讫点设在或接近竖曲线

19、的顶部或底部。（3）避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。（4）避免出现驼峰、暗凹、跳跃、断背、折曲等使驾驶员视线中断的线形。（5）避免在长直线上设置陡坡或曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。（6）避免急弯与陡坡的不利组合。（7）应避免小半径的竖曲线与缓和曲线的重合。第五节 纵断面设计方法及纵断面图一、纵断面设计要点(一)关于纵坡极限值的运用根据汽车动力特性和考虑经济等因素制定的极限值，设计时不可轻易采用，应留有余地。在受限制较严，如越岭线为争取高度、缩短路线长度或避开艰巨工程等，才有条件地采用。好的设计应尽量考虑人的视觉、心理上的要求，使驾驶员有足够的安全感、舒适感和视觉上的美感。一般讲，

20、纵坡缓些为好，但为了路面和边沟排水，最小纵坡不应低于0.30.5%。 (二)关于最短坡长坡长是指纵断面两变坡点之间的水平距离，坡长不宜过短，以不小于设计速度9秒的行程为宜。对连续起伏的路段，坡度应尽量小，坡长和竖曲线应争取到极限值的一倍或二倍以上。(三)各种地形条件下的纵坡设计1平原、微丘地形的纵坡应均匀平缓，注意保证最小填土高度和最小纵坡的要求。丘陵地形应避免过分迁就地形而起伏过大，注意纵坡应顺适不产生突变。2山岭、重丘地形的沿河线应尽量采用平缓纵坡、坡长不应超过限制长度，纵坡不宜大于6，注意路基控制标高的要求。3越岭线的纵坡力求均匀，尽量不采用极限或接近极限的坡度，更不宜在连续采用极限长度

21、的陡坡之间夹短的缓和坡段。越岭路一般不应设置反坡。满足平均坡度的要求。4山脊线和山腰线除结合地形不得巳时采用较大纵坡外，在可能条件下纵坡应缓些。(四)关于竖曲线半径的选用竖曲线应选用较大半径为宜。当受限制时可采用一般最小值，特殊困难方可用极限最小值。坡差小时应尽量采用大的竖曲线半径。 （五）关于相邻竖曲线的衔接相邻两个同向凹形或凸形竖曲线，特别是同向凹形竖曲线之间，如直坡段不长应合并为单曲线或复曲线，避免出现断背曲线。 相邻反向竖曲线之间，为使增重与减重间和缓过渡，中间最好插入一段直坡段。若两竖曲线半径接近极限值时，这段直坡段至少应为设计速度的3s行程。当半径比较大时，亦可直接连接。二、纵断面

22、设计的一般原则 进行道路纵坡设计时，一般应遵循以下原则： 1应满足纵坡及竖曲线的各项规定(最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、坡段最小长度、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等)。 2纵坡应均匀平顺。纵坡尽量平缓、起伏不宜过大和频繁；变坡点尽量设置大半径竖曲线，尽量避免极限纵坡值；缓和坡段配合地形布设；垭口处纵坡尽量放缓：越岭线应尽量避免设置反坡段(升坡段中的下坡损失)。 城市道路还应考虑非机动车及自行车的行驶，纵坡宜不大于3。 3设计标高的确定应结合沿线自然条件如地形、土壤、水文、气候等因素综合；沿河线路线标高应在设计洪水位0.5m以上，并计入壅水高度及浪高的影响：稻田低湿路段还应有最小填土高度的保证

23、。路基设计标高一般应高出规范所规定的洪水频率计算水位05m以上。对于桥涵标高，应在桥涵设计洪水频率洪水位以上。4纵断面设计应与平面线形和周围地形景观相协调，应考虑人体视觉心理上的要求。按照平竖曲线相协调及半径的均衡来确定纵面的设计线。5应争取填挖平衡，尽量移挖作填，以节省土石方量，降低工程造价。6依路线的性质要求，适当照顾当地民间运输工具、农业机械、农田水利等方面的要求。7城市道路的纵坡及设计标高的确定，还应考虑沿线两侧街坊地坪标高及保证地下管线最小覆土厚度的要求。一般应使缘石顶面标高低于两侧街坊或建筑物的地坪标高。三、纵断面设计的方法步骤和应注意的问题 (一)纵断面设计的方法步骤路线纵断面设

24、计主要是指纵坡设计和竖曲线设计。其方法和步骤可归纳为以下几点：1拉坡前的准备工作 2标注控制点位置所谓控制点，是指影响路线纵坡设计的高程控制点。此外，对于山区公路，还应根据路基填挖平衡要求来选择控制路中心处填挖的高程点，称之为“经济点”。其含义是：如果纵坡设计线刚好通过该点，则在相应的横断面上将形成填挖面积大致相等的纵坡设计。3试坡试坡主要是在已标出“控制点”和“经济点”的纵断面图上，根据技术标准、选线意图，结合地面起伏情况，本着以“控制点”为依据，照顾多数“经济点”的原则，在这些点位间进行穿插和裁弯取直，试定出若干坡度线。经过对各种可能的坡度线方案进行反复比较，最后选出既符合技术标准，又能满

25、足控制点要求，而且土石方数量较省的设计线作为初定坡度线，再将前后坡度线延长交会，即可定出各变坡点的初步位置。4调整5核对6. 定坡第四章 横断面设计第一节 横断面组成及类型一、公路横断面的组成及类型（一）公路横断面的组成1、横断面的概念：道路横断面是指中线上各点沿法向的垂直剖面，它是由横断面设计线和地面线所组成的。2路幅的概念：路幅是指公路路基顶面两路肩外侧边缘之间的部分。3横断面的确定因素：规划交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素。4横断面的确定原则：在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省、投资少，使道路发挥其最大的经济效益与社会效益。6加宽、路拱、超高的概念和作

26、用（二）公路横断面的类型1单幅双车道 2双幅多车道 3单车道一、城市道路横断面的组成及类型（一）城市道路横断面的组成1城市道路路线设计中，矛盾的主要方面是横断面设计。原因：城市道路的交通性质和组成比较复杂，尤其表现在行人和各种非机动车较多，各种交通工具及行人的交通问题都需要在横断面设计中综合考虑予以解决，2城市道路横断面的组成：（1）行车道：机动车道、非机动车道（2）人行道（3）分隔带及绿带3城市道路横断面设计原则：首先保证车辆和行人的安全畅通，同时要与道路两侧的各种建筑物及自然景观相协调，并能满足地面、地下排水和各种管线埋设的要求。横断面设计应注意近期与远期相结合，使近期工程成为远期工程的组

27、成部分，并预留管线位置。路面宽度及高度等均应有发展余地。（二）城市道路横断面的布置类型1一块板 2两块板 3三块板 4四块板（三）横断面形式的选用（特点及适用情况）单幅路占地少，投资省，但各种车辆混合行驶，于交通安全不利，仅适用于机动车交通量不大且非机动车较少的次干路、支路以及用地不足拆迁困难的旧城改建的城市道路上。双幅路断面将对向行驶的车辆分开，减少了对向行车干扰，提高了车速，分隔带上还可以用作绿化、布置照明和敷设管线，但各种车辆单向混合行驶干扰较大。主要用于各向至少具有两条机动车道，非机动车较少的道路。有平行道路可供非机动车通行的快速路和郊区道路以及横向高差大或地形特殊的路段亦可采用。三幅

28、路将机动车与非机动车分开，对交通安全有利；在分隔带上可以布置绿带，有利于夏天遮阳防晒、布置照明和减少噪音等。对于机动车交通量大、非机动车多的城市道路上宜优先考虑采用。但三幅式断面占地较多，只有当红线宽度等于或大于40m时才能满足车道布置的要求。四幅路不但将机动车和非机动车分开，还将对向行驶的机动车分开，于安全和车速较三幅路更为有利，但占地更多，造价更高。它适用于机动车辆车速较高，各向两条机动车道以上，非机动车多的快速路与主干路。第二节 机动车道、路肩与中间带一、路肩的作用及其宽度1路肩概念：行车道外缘至路基边缘之间的带状部分称为路肩。2路肩的作用：（1）由于路肩紧靠在路面的两侧设置，具有保护及

29、支撑路面结构的作用。（2）供发生故障的车辆临时停放之用，有利于防止交通事故和避免交通紊乱。（3）作为侧向余宽的一部分，能增加驾驶的安全和舒适感，这对保证设计车速是必要的，尤其在挖方路段，还可以增加弯道视距，减少行车事故。（4）提供道路养护作业、埋设地下管线的场地。对未设人行道的道路，可供行人及非机动车使用。（5）精心养护的路肩，能增加公路的美观，并起引导视线的作用。3路肩的分类：路肩从构造上又可分为硬路肩、土路肩。硬路肩是指进行了铺装的路肩，它可以承受汽车荷载的作用力，在混合交通的公路上便于非机动车、行人通行。在填方路段，如果采用集中排水方式，为使路肩能汇集路面积水，在路肩边缘应设置缘石。土路

30、肩是指不加铺装的土质路肩，它起保护路面和路基的作用，并提供侧向余宽。二、路拱横坡1、路拱概念及表示方法：为了利于路面横向排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形，称为路拱。其倾斜的大小以百分率表示。2、路拱度的确定：路拱对排水有利但对行车不利。对路拱大小的采用及形状的设计应兼顾两方面的影响。对于不同类型的路面由于其表面的平整度和透水性不同，再考虑当地的自然条件可选用不同的路拱坡度。3路拱的形式及选用有抛物线形、直线接抛物线形、折线形等4土路肩、非机动车车道、人行道的路拱土路肩的排水性远低于路面，其横坡度较路面宜增大1.0%2.0%。硬路肩视具体情况（材料、宽度）可与路面采用同一横坡，也可稍大于路

31、面。非机动车车道路拱坡度可根据路面面层类型参考表5-3选用。人行道横坡宜采用单面坡，坡度为1%2%。路缘带横坡与路面相同。第四节 平曲线加宽一、加宽值的计算1加宽的原因汽车行驶在曲线上，各轮迹半径不同，其中后内轮轨迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。二、加宽的过渡方法1比例过渡2高次抛物线过渡 3回 旋线过渡各种过渡方法的采用上面介绍的诸多方法中，有的是对线形顺滑美观有利，但计算和测设比较烦琐，而另外一些则相反。强调高等级公路和人工构造物的地段应尽量采用于线形有利的方法，是因为这些地方即使增加计算的工作量也是值得的。尤其是当今计算机和光电类测量仪

32、器普遍使用，使测设计算变得容易，故不但在高等级公路上，即使在一般公路上都宜优先考虑采用有利于线形的加宽过渡方法。第五节 平曲线超高设计一、超高及其作用1超高的概念为抵消车辆在平曲线路段上行驶时所产生的离心力，将路面做成外侧高内侧低的单向横坡形式，称为平曲线超高。2超高的作用合理地设置超高，可以全部或部分抵消离心力，提高汽车在曲线上行驶的稳定性与舒适性。3超高过渡段当汽车等速行驶时，圆曲线上所产生的离心力是常数，超高横坡度应是与圆曲线半径相适应的全超高。而在缓和曲线上曲率是变化的，其离心力也是变化的，因此，在缓和曲线上应是逐渐变化的超高。这段从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上单向横坡的路段，称作超

33、高过渡段。四级公路不设缓和曲线，但曲线上若设有超高，从构造的角度也应有超高过渡段。二、超高率的计算由汽车在曲线上行驶的力的平衡方程式，可得公式： 三、超高过渡方式1无中间带道路的超高过渡若超高横坡度等于路拱坡度，路面由直线上双向倾斜路拱形式过渡到曲线上具有超高的单向倾斜形式，只需行车道外侧绕中线逐渐抬高，直至与内侧横坡相等为止。当超高坡度大于路拱坡度时，可分别采用以下三种过渡方式：（1）绕内边线旋转先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面再绕未加宽前的内侧车道边线旋转，直至超高横坡值。（2）绕中线旋转先将外侧车道绕路中线旋转，待达到与内侧车道构成单向横坡后，整个断面绕

34、中线旋转，直至超高横坡度。（3）绕外边缘旋转先将外侧车道绕外边缘旋转，与此同时，内侧车道随中线的降低而相应降低，待达到单向横坡后，整个断面仍绕外侧车道边缘旋转，直至超高横坡度。2有中间带公路的超高过渡（1）绕中间带的中心线旋转先将外侧行车道绕中央分隔带边缘旋转，待达到与内侧行车道构成单向横坡后，整个断面一同绕中心线旋转，直至超高横坡度值。此时中央分隔带呈倾斜状。（2）绕中央分隔带边缘旋转将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带维持原水平状态。（3）绕各自行车道中线旋转将两侧行车道分别绕各自的中心线旋转，使之各自成为独立的单向超高断面，此时中央分隔带两

35、边缘分别升高与降低而成为倾斜断面。四、超高过渡段长度1超高过渡段长度计算公式为了行车的舒适、路容的美观和排水的通畅，必须设置一定长度的超高过渡段，超高的过渡则是在超高过渡段全长范围内进行的。双车道公路最小超高过渡段长度按下式计算：根据上式计算的超高过渡段长度，应凑成5m的整倍数，并不小于10m的长度。第六节 爬坡车道与避险车道一、设置爬坡车道的条件1基本概念爬坡车道是陡坡路段正线行车道上坡方向右侧增设的供载重车行驶的专用车道。避险车道是在长陡坡路段正线行车道下坡方向右侧为失控车辆增设的专用车道。2爬坡车道设置原因在道路纵坡较大的路段上，载重车爬坡时需克服较大的坡度阻力，使输出功率与车重之比值降

36、低，车速下降，载重车与小客汽车的速差变大，超车频率增加，对行车安全不利。速差较大的车辆混合行驶，必将减小快车的行驶自由度，导致通行能力降低。为了消除上述种种不利影响，宜在陡坡段增设爬坡车道，把载重车从正线车流中分离出去，可提高小客车行驶的自由度，确保行车安全，增加路段的通行能力。3爬坡车道设置条件高速公路、一级公路及双车道二级公路纵坡长度受限制的路段，应对载重汽车上坡行驶速度的降低值和通行能力进行验算，符合下列情况之一者，可在上坡方向车道右侧设置爬坡车道： （1）沿上坡方向载重汽车的行驶速度降低到表515的允许最低速度以下时，可设置爬坡车道。（2）上坡路段的设计通行能力小于设计小时交通量时，应

37、设置爬坡车道。4爬坡车道设置应注意的问题对需设置爬坡车道的路段，应与改善正线纵坡不设爬坡车道的方案进行技术经济比较；对隧道、大桥、高架构造物及深挖路段，当因设置爬坡车道使工程费用增加很大时，经论证爬坡车道可以缩短或不设。对于山岭地区的高速公路，由于地形复杂，纵坡设计控制因素较多，在这种路段上，计算行车速度一般在80km/h以下，是否设置爬坡车道，必须在上述基本条件下，从公路建设的目的、服务水平、工程建设投资规模等综合分析比较后确定。三、避险车道的设计1避险车道设置原因为防止连续长、陡下坡车辆在行驶中速度失控而造成事故，应考虑在山岭地区长、陡下坡路段的右侧山坡上的适当位置设置避险车道。2避险车道

38、的设置避险车道应布置在直线上，为使车辆能高速安全驶入，入口前应保证足够视距。避险车道（制动坡床）起点采用0.1m厚，以30m长度渐变至坡床集料总厚度。坡床集料可采用碎砾石、砾石、砂、豆砾石等松散材料，厚度为0.30.9m。制动坡床宽度不小于4.5m，服务道路宽度不小于3.5m。救险锚栓间隔不宜大于90m。强制减弱装置可采用砂袋或废轮胎堆砌，高度为1.2m1.5m。第七节 行车视距及其保证一视距的类型1行车视距的概念为了行车安全，驾驶人员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必需的最短距离称为行车视距。2公路上容易发生视距不足的

39、地方在道路平面上的暗弯（处于挖方路段的曲线和内侧有障碍物的曲线）、纵断面上的凸形竖曲线以及下穿式立体交叉的凹形竖曲线上都有可能存在视距不足的问题。 3视距的类型驾驶员发现障碍物或迎面来车，根据其采取措施的不同，行车视距可分为以下几种类型：（1）停车视距。汽车行驶时，自驾驶人员看到前方障碍物时起，至到达障碍物前安全停止，所需的最短距离。（2）会车视距。在同一车道上两对向汽车相遇，从相互发现时起，至同时采取制动措施使两车安全停止，所需的最短距离。（3）错车视距。在没有明确划分车道线的双车道道路上，两对向行驶汽车相遇，发现后即采取减速避让措施安全错车所需的最短距离。（4）超车视距。在双车道道路上，后

40、车超越前车时，从开始驶离原车道处起，至可见逆行车并能超车后安全驶回原车道所需的最短距离。二视距计算1“目高”和“物高”的确定计算视距首先得明确“目高”和“物高”。“目高”是指驾驶人员眼睛距地面的高度，规定以车体较低的小客车为标准，据实测采用1.2m。“物高”考虑道路上可能出现的各种障碍物，除迎面来车外，还有横穿道路的行人，前面车辆上掉下的货物以及因挖方边坡塌方滚下的石头等。再考虑汽车底盘离地的最小高度，它的变化在0.14m到0.20m之间，故规定物高为0.10m。2停车视距的计算停车视距可分解为反应距离和制动距离两部分来研究。感觉和制动反应的总时间t2.5s，在这个时间内汽车行驶的距离为 制动

41、距离是指汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间内所走的距离。根据第二章相关内容，它应为： （5-28）3超车视距的计算在一般双车道公路上行驶着各种不同速度的车辆，当快速车追上慢速车以后，需要占用供对向汽车行驶的车道进行超车。为了超车时的安全，司机必须能看到前面足够长度的车流空隙，以便在相邻车道上没有出现对向驶来的汽车之前完成超车而不阻碍对向汽车的行驶，见图530。超车视距的全程可分为四个阶段：（1）加速行驶距离S1当超车汽车经判断认为有超车的可能，于是加速行驶移向对向车道，在进入该车道之前的行驶距离为S1： （5-29）（2）超车汽车在对向车道上行驶的距离S2 （5-30）（3）超车完了时，超

42、车汽车与对向汽车之间的安全距离S3。这个距离视超车汽车和对向汽车的行驶速度不同采用不同的数值，一般取：S315m100m （5-31）超车汽车从开始加速到超车完了时对向汽车的行驶距离S4 （5-32）以上四个距离之和是比较理想的全超车过程，但距离较长，在地形比较复杂的地点很难实现。实际上在计算S4所需的时间时，只考虑超车汽车从完全进入对向车道到超车完了所行驶的时间就可保证安全了。因为，尾随在慢车后面的快车司机往往在未看到前面的安全区段就开始了超车作业，如果进入对向车道之后发现迎面有汽车开来而距离不足时还来得及返回自己的车道。因此，对向汽车行驶时间大致为t2的2/3就足够了，即：（5-33）于是

43、，最小必要超车视距为：ScS1S2S3S4 （534）在地形困难或其它原因不得已时，可采用 （5-35）V采用设计速度，设超车汽车和对向汽车都按设计速度行驶，被超汽车的速度V0较设计速度低（520）km/h，各阶段的行驶时间据实测大致为：t12.9s4.5s；t29.3s10.4s，以此进行计算的超车视距经整理如表521。三、行车视距的保证1视距曲线如图5-32，AB是行车轨迹线，从汽车行驶轨迹线上的不同位置（图中的1、2、3、各点）引出一系列视线（图中的1-1、1-2、3-3），它们的弧长都等于视距S，与这些线相切的曲线（包络线）称为视距曲线。2视距台在视距曲线与轨迹线之间的空间范围，是应保

44、证通视的区域，在这个区域内如有障碍物则要予以清除。如果是因挖方边坡防碍了视线，则应按所需净距绘制包络线（或称“视距曲线”）开挖视距台。司机视点离地面1.2m；切除计算起点为汽车行驶轨迹线，距离未加宽路面内侧边缘1.5m。3横净距的概念在弯道各点的横断面上，汽车轨迹线与视距曲线之间的距离叫横净距，用表示。第九节 路基土石方数量计算与调配一、横断面面积计算1积距法如图5-40，将断面按单位横宽划分为若干个梯形与三角形条块，每个小块的近似面积为：则横断面面积： 当时，则F在数值上就等于各小条块平均高度之和。要求得的值，可以用卡规逐一量取各条块高度的累积值。当面积较大卡规张度不够用时，也可用米厘方格纸

45、折成窄条代替卡规量取积距。用积距法计算面积简单、迅速。若地面线较顺直，也可以增大b的数值。若要进一步提高精度，可增加测量次数最后取其平均值。2坐标法如图5-41，已知断面图上各转折点坐标（xi,yi），则断面面积为： 坐标法的精度较高，适宜于用计算机计算。二、土石方数量计算1 平均断面法若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定断面之间为一棱柱体（图5-42），其体积的计算公式为： 此法计算简易，较为常用，一般称之为“平均断面法”。2棱台法若F1和F2相差甚大，则与棱台更为接近。其计算公式为： 这种方法的精度较高，应尽量采用，特别是用计算机计算时。3路面体积的考虑用上述方法计算的土

46、石方体积中，是包含了路面体积的。若所设计的纵断面有填有挖且基本平衡，则填方断面中多计的路面面积与挖方断面中少计的路面面积相互抵消，其总体积与实施体积相差不大。但若路基是以填方为主或以挖方为主，则最好是在计算断面面积时将路面部分计入。也就是填方要扣除、挖方要增加路面所占的那一部分面积。特别是路面厚度较大时更不能忽略。三、路基土石方调配1土石方调配原则2土石方调配方法土石方调配后，应按下式进行复核检查：横向调运+纵向调运+借方=填方横向调运+纵向调运+弃方=挖方3关于调配计算的几个问题（1）经济运距填方用土来源，一是路上纵向调运，二是就近路外借土。一般情况调运路堑挖方来填筑距离较近的路堤还是比较经

47、济的。但如调运的距离过长，以致运价超过了在填方附近借土所需的费用时，移挖作填就不如在路堤附近就地借土经济。因此，采取“调”还是“借”，有个限度距离问题，这个限度距离即所谓“经济运距”，其值按下式计算：经济运距 （2）平均运距土方调配的运距，是指从挖方体积的重心到填方体积的重心之间的距离。在路线工程中为简化计算起见，这个距离可简单地按挖方断面间距中心至填方断面间距中心的距离计算，称平均运距。在纵向调配时，当其平均运距超过定额规定的免费运距，应按其超运运距计算土石方运量。（3）运量土石方运量为平均运距与土石方调配数量的乘积。第七章 道路平面交叉设计第一节 概述一、交叉口设计的基本要求和内容道路与道

48、路（或铁路）在同一平面上相交称为平面交叉，又称为交叉口。交叉口是道路系统的重要组成部分，是道路交通的咽喉。交叉口设计的基本要求：一是保证车辆与行人在交叉口能以最短的时间顺利通过，使交叉口的通行能力能适应各条道路的行车要求。二是正确设计交叉口立面，保证转弯车辆的行车稳定，同时符合排水要求。交叉口设计的主要内容： （l）正确选择交叉口的形式，确定各组成部分的几何尺寸，包括行车道的宽度、转角曲线的转弯半径、各种交通岛的尺寸、绿化带的尺寸等； （2）进行交通组织，合理布置各种交通设施，包括设置专用车道和组织渠化交通； （3）验算交叉口行车视距，保证安全通视条件； （4）交叉口立面设计，布置雨水口和排水

49、管道。二、交叉口的交通分析进出交叉口的车辆，由于行驶方向的不同，车辆与车辆之间的交错方式也不相同，可能产生交错点的性质也不一样。分流点：同一行驶方向的车辆向不同方向分离行驶的地点；合流点：来自不同行驶方向的车辆以较小的角度，向同一方向汇合行驶的地点；冲突点：来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点。减少或消灭冲突点的方法：1实行交通管制 2采用渠化交通3修建立体交叉。三、交叉口的类型及其适用范围平面交叉口的形式取决于道路网的规划和周围地形、用地的情况，以及设计速度、直行和转弯交通量、交通性质和交通组织等。平面交叉口按交叉形式分类常有： T形交叉 Y形交叉 十形交叉 X形交叉 错位交叉：

50、 多路交叉具体设计中，常因交通量、交通性质以及不同的交通组织方式，把交叉口设计成各具交通特点的形式，可归纳为加铺转角式、分道转弯式、扩宽路口式及环形交叉四类。四、交叉口的设计依据1交叉口的设计速度2设计车辆3规划交通量4通行能力第二节 交叉口的交通组织设计一、车辆交通组织方法车辆交通组织的目的：保证交叉口上车辆行驶安全、通畅，提高交叉口的通行能力。交通组织方法有：限定车流行驶方向，设置专用车道，渠化交叉口，实行信号管制等。第三节 交叉口的视距与转弯设计一、交叉口的视距（一）视距三角形为了保证交叉口上行车安全，驾驶员在进入交叉口前的一段距离内，应能看到相交道路上的行车情况，以便能及时采取措施顺利驶过或安全停车。这段必要的距离应该大于或等于停车视距。视距三角形：由相交道路上的停车视距所构成的三角形。在其范围内不能有任何阻挡驾驶员视线的障碍物。（二）识别距离为保证车辆安全顺利通过交叉口，应使驾驶员在交叉口之前的一定距离能识别交叉口的存在及交通信号和交通标志等，这一距离称为识别距离。该识别距离随交通管制条件而异。1无信号控制的交叉口一般为次要交叉口，识别距离应满足安全要求，可